JP2001205652A - Mold for molding optical element, method for manufacturing optical element using the same, optical head, and optical disk device - Google Patents

Mold for molding optical element, method for manufacturing optical element using the same, optical head, and optical disk device

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JP2001205652A
JP2001205652A JP2000020550A JP2000020550A JP2001205652A JP 2001205652 A JP2001205652 A JP 2001205652A JP 2000020550 A JP2000020550 A JP 2000020550A JP 2000020550 A JP2000020550 A JP 2000020550A JP 2001205652 A JP2001205652 A JP 2001205652A
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Japan
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optical element
optical
mold
molding
manufacturing
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Japanese (ja)
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Atsushi Murata
淳 村田
Toshiaki Takano
利昭 高野
Shoji Nakamura
正二 中村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mold for molding an optical element capable of suppressing the generation of burr at the time of molding, a method for manufac turing the optical element using the same, an optical head, and an optical disk device. SOLUTION: The mold for manufacturing the optical element is equipped with an almost cylindrical body mold 11 and the upper and lower molds 12, 13 respectively fitted and inserted in the body mold 11 from above and below and the body mold 11 has a notch part 11b, which becomes a non-contact state with respect to the upper mold 12 or the lower mold 13, provided in a part of the inner peripherals surface 11a thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子成形型お
よびこれを用いた光学素子製造方法、ならびに光ヘッド
および光ディスク装置に関する。
The present invention relates to an optical element molding die, an optical element manufacturing method using the same, and an optical head and an optical disk apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】光学素子は、光ディスク装置などの光ヘ
ッド等に利用されている。プラスチック材料を用いて光
学素子を成形する従来の方法としては、たとえば、ペレ
ットを加熱混練溶融し、インサートで形成されたキャビ
ティ内に射出充填する射出成形法や、前記射出成形によ
り略最終形状に前加工されたプラスチック素材を一定温
度に保持された成形型内に供給したのち加圧する圧縮成
形法等(特開平5−177725号公報)がある。以下
に従来の成形方法、成形型、光学素子について図を用い
て簡単に説明する。
2. Description of the Related Art Optical elements are used in optical heads and the like of optical disk devices. Conventional methods of molding an optical element using a plastic material include, for example, an injection molding method in which a pellet is heated, kneaded and melted, and injection-filled into a cavity formed by an insert, or a method in which a substantially final shape is obtained by the injection molding. There is a compression molding method in which a processed plastic material is supplied into a mold maintained at a constant temperature and then pressurized (Japanese Patent Laid-Open No. 5-177725). Hereinafter, conventional molding methods, molding dies, and optical elements will be briefly described with reference to the drawings.

【0003】従来の成形型を用いた場合の成形状態につ
いて、概略断面図を図6に示す。図6を参照して、従来
の成形型は、胴型1aおよび1bからなる胴型1と、胴
型1の上下から嵌挿される上型2および下型3とからな
る。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing a molding state when a conventional molding die is used. Referring to FIG. 6, a conventional molding die includes a trunk die 1 composed of trunk dies 1a and 1b, and an upper die 2 and a lower die 3 which are inserted from above and below the die 1.

【0004】射出成形により、略最終形状に前加工され
た光学素子材料(ポリカーボネイト)4aを、胴型1と
上型2と下型3とによって形成されるキャビティー内部
に配置する。成形型は、加熱加圧機構を有するプレスヘ
ッド5と、加熱機構を有するプレスステージ6とによっ
て荷重たわみ温度以上でガラス転移点未満の温度に予め
昇温されている。光学素子材料4aの温度が胴型1、上
型2および下型13の温度と略一致し、荷重たわみ温度
以上でガラス転移点未満の一定温度になったとき、プレ
スヘッド5を下降させ、上型2によって、光学素子材料
4aに約980N/cm2(約100kgf/cm2)の
加圧力を加えて変形保持した後、加圧力を解除し、荷重
たわみ温度まで冷却した後、上型2を取り外して成形さ
れた光学素子4を取り出す。このようにして成形された
光学素子4の断面図を図7に示す。
An optical element material (polycarbonate) 4a pre-processed into a substantially final shape by injection molding is arranged inside a cavity formed by a body mold 1, an upper mold 2 and a lower mold 3. The mold is heated in advance to a temperature equal to or higher than the deflection temperature under load and lower than the glass transition point by a press head 5 having a heating and pressing mechanism and a press stage 6 having a heating mechanism. When the temperature of the optical element material 4a substantially coincides with the temperatures of the body mold 1, the upper mold 2 and the lower mold 13, and reaches a constant temperature equal to or higher than the deflection temperature under load and lower than the glass transition point, the press head 5 is lowered, After applying a pressing force of about 980 N / cm 2 (about 100 kgf / cm 2 ) to the optical element material 4 a and deforming and holding it by the mold 2, the pressing force is released, and the upper mold 2 is cooled to the deflection temperature under load. The optical element 4 is removed and removed. FIG. 7 shows a cross-sectional view of the optical element 4 thus formed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の成形方法および成形型では、上型および下型と胴型
とのクリアランス部に光学素子材料4aが流入し、成形
された光学素子4の外径面に、長さBで示すバリが生じ
るという問題があった。
However, in the above-mentioned conventional molding method and molding die, the optical element material 4a flows into the clearance between the upper and lower dies and the body die, and the outside of the molded optical element 4 is removed. There is a problem that burrs indicated by length B occur on the radial surface.

【0006】バリを有する光学素子を用いて光ヘッドな
どを製造すると、機器への実装取り付けばらつきや、性
能ばらつきの要因となる。光学素子を機器へ取り付ける
際には、光学素子有効面のうち少なくとも片方の面が基
準となるため、その面に生じたバリが大きなバリの場
合、成形後の工程でバリ除去加工をする必要があった。
また、このバリ除去工程では、光学素子を保持する際
に、光学素子に傷などを発生させ、歩留まりの低下を招
いていた。更には、バリの一部が成形型内に残ることが
あるため、次の成形を行う前に成形型内部に残ったバリ
の一部を取り除く作業が必要であった。これらの問題の
ため、光学素子のコストが高くなるという問題もあっ
た。
[0006] When an optical head or the like is manufactured using an optical element having burrs, it causes a variation in mounting and mounting to equipment and a variation in performance. When attaching an optical element to a device, at least one of the effective surfaces of the optical element is used as a reference.If the burr generated on that surface is large, it is necessary to remove the burr in the post-molding process. there were.
In addition, in the burr removing step, when the optical element is held, the optical element is damaged, and the yield is reduced. Furthermore, since a part of the burr may remain in the molding die, it is necessary to remove a part of the burr remaining in the molding die before performing the next molding. Due to these problems, there is also a problem that the cost of the optical element increases.

【0007】上記問題を解決するため、本発明は、成形
時にバリが発生することを抑制できる光学素子成形型、
およびこれを用いた光学素子製造方法、ならびに光ヘッ
ドおよび光ディスク装置を提供することを目的とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides an optical element molding die capable of suppressing the occurrence of burrs during molding.
It is another object of the present invention to provide an optical element manufacturing method using the same, and an optical head and an optical disk device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光学素子成形型は、光学素子材料を加熱加
圧成形して光学素子を製造するための光学素子成形型で
あって、略円筒状の胴型と、胴型の上下からそれぞれ嵌
挿される上型および下型とを備え、胴型が、その内周面
の一部に切り欠き部を備えることを特徴とする。上記構
成によれば、光学素子の成形時にバリが発生することを
抑制できる。
In order to achieve the above object, an optical element molding die of the present invention is an optical element molding die for manufacturing an optical element by heating and pressing an optical element material. It is characterized by comprising a substantially cylindrical body mold, an upper mold and a lower mold fitted respectively from above and below the body mold, wherein the body mold is provided with a notch on a part of an inner peripheral surface thereof. According to the above configuration, it is possible to suppress occurrence of burrs during molding of the optical element.

【0009】上記光学素子成形型では、下型のプレス面
と切り欠き部との距離Lが2mm以下であることが好ま
しい。上記構成によれば、光学素子の成形時にバリが発
生することを特に抑制できる。
In the above optical element molding die, the distance L between the press surface of the lower die and the notch is preferably 2 mm or less. According to the above configuration, it is possible to particularly suppress generation of burrs during molding of the optical element.

【0010】また、本発明の光学素子製造方法は、成形
型の内部に光学素子材料を配置したのち、上記成形型に
よって光学素子材料を加熱加圧成形する光学素子の製造
方法であって、成形型が上記本発明の光学素子成形型で
あることを特徴とする。上記光学素子製造方法によれ
ば、光学素子の成形時にバリが発生することを抑制でき
る。
The method of manufacturing an optical element according to the present invention is a method of manufacturing an optical element in which an optical element material is placed inside a mold, and then the optical element material is heated and pressed by the mold. The mold is the optical element molding die of the present invention. According to the optical element manufacturing method, it is possible to suppress the occurrence of burrs during molding of the optical element.

【0011】上記製造方法では、光学素子材料を加熱加
圧成形する際に、下型の温度を上型の温度よりも高くす
ることが好ましい。上記構成によれば、光学素子の成形
時にバリが発生することを特に抑制できる。
In the above manufacturing method, it is preferable that the temperature of the lower mold is higher than the temperature of the upper mold when the optical element material is heated and pressed. According to the above configuration, it is possible to particularly suppress generation of burrs during molding of the optical element.

【0012】上記製造方法では、光学素子材料が球状で
あることが好ましい。上記構成によれば、光学素子材料
を加熱・加圧して成形する際に、軸対称性を保った状態
で変形が進むため、性能バラツキを少なくできる。
In the above manufacturing method, the optical element material is preferably spherical. According to the above configuration, when the optical element material is molded by heating and pressing, the deformation proceeds while maintaining the axial symmetry, so that the performance variation can be reduced.

【0013】また、本発明の光ヘッドは、光源と光源の
光軸上に配置された光学素子とを備える光ヘッドであっ
て、光学素子が、上記本発明の光学素子製造方法によっ
て製造された光学素子であることを特徴とする。
Further, an optical head according to the present invention is an optical head including a light source and an optical element arranged on the optical axis of the light source, wherein the optical element is manufactured by the above-described optical element manufacturing method of the present invention. It is an optical element.

【0014】また、本発明の光ディスク装置は、光ディ
スクに対して情報の記録または再生を行う光ディスク装
置であって、光源と、光源と光ディスクとの間に配置さ
れた光学素子とを備え、光学素子が、上記本発明の光学
素子製造方法によって製造された光学素子であることを
特徴とする。
An optical disk apparatus according to the present invention is an optical disk apparatus for recording or reproducing information on or from an optical disk, comprising: a light source; and an optical element disposed between the light source and the optical disk. Is an optical element manufactured by the optical element manufacturing method of the present invention.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】(実施形態1)実施形態1では、本発明の
光学素子成形型の一例を説明する。実施形態1の光学素
子成形型10について、断面図を図1(a)に示す。図
1(a)を参照して、光学素子成形型10は、略円筒状
の胴型11と、胴型11の上下からそれぞれ嵌挿される
上型12および下型13とを備える。そして、光学素子
成形型10は、その内部に配置された光学素子材料14
を加熱加圧成形する。
(Embodiment 1) In Embodiment 1, an example of an optical element molding die of the present invention will be described. FIG. 1A is a cross-sectional view of the optical element molding die 10 according to the first embodiment. Referring to FIG. 1A, an optical element molding die 10 includes a substantially cylindrical trunk die 11, and an upper die 12 and a lower die 13 that are respectively inserted from above and below the trunk die 11. Then, the optical element molding die 10 is provided with the optical element material 14 disposed therein.
Is heated and pressed.

【0017】胴型11を下型13側から見たときの平面
図を図1(b)に示す。胴型11は、その内周面11a
の一部に、上型12または下型13と非接触となる切り
欠き部11bを備える。なお、図1では、切り欠き部1
1bが下型13側に形成されている場合を示している
が、切り欠き部11bが上型12側に形成されている場
合でもよい。
FIG. 1B is a plan view of the body mold 11 as viewed from the lower mold 13 side. The body mold 11 has an inner peripheral surface 11a.
Is provided with a cutout portion 11b that is not in contact with the upper mold 12 or the lower mold 13. In FIG. 1, the notch 1
Although the case where 1b is formed on the lower mold 13 side is shown, the case where the notch 11b is formed on the upper mold 12 side may be adopted.

【0018】光学素子成形型10では、下型13のプレ
ス面13aと切り欠き部11bとの距離Lが4mm以下
となるように切り欠き部11bを形成することが好まし
い。さらに、距離Lが2mm以下となるように切り欠き
部11bを形成することが特に好ましい。
In the optical element molding die 10, the notch 11b is preferably formed so that the distance L between the press surface 13a of the lower die 13 and the notch 11b is 4 mm or less. Further, it is particularly preferable to form notch 11b such that distance L is 2 mm or less.

【0019】上記実施形態1の光学素子成形型によれ
ば、光学素子を加熱加圧成形する際にバリが生じること
を抑制できる。
According to the optical element molding die of the first embodiment, it is possible to suppress the occurrence of burrs when the optical element is heated and pressed.

【0020】(実施形態2)実施形態2では、本発明の
光学素子製造方法について説明する。
Embodiment 2 In Embodiment 2, an optical element manufacturing method of the present invention will be described.

【0021】実施形態2の光学素子製造方法では、実施
形態1で説明した光学素子成形型10の内部に光学素子
材料14を配置し、光学素子成形型10によって光学素
子材料14を加熱加圧成形することによって光学素子を
製造する。このとき、上型12の温度と下型13の温度
とが異なる状態で加熱加圧成形することが好ましい。さ
らに、光学素子材料14を加熱加圧成形する際に、上型
12の温度よりも下型13の温度を高くすることが特に
好ましい。
In the optical element manufacturing method according to the second embodiment, the optical element material 14 is disposed inside the optical element molding die 10 described in the first embodiment, and the optical element material 14 is heated and pressed by the optical element molding die 10. By doing so, an optical element is manufactured. At this time, it is preferable to perform the heating and pressing under the condition that the temperature of the upper mold 12 and the temperature of the lower mold 13 are different. Further, it is particularly preferable that the temperature of the lower mold 13 be higher than the temperature of the upper mold 12 when the optical element material 14 is molded by heating and pressing.

【0022】また、光学素子材料14は球状であること
が好ましい。光学素子材料14を球状にする方法として
は、たとえば、ブロック状の光学素子材料を切削加工に
よって球状にする方法や、射出成形によって球状にする
方法が挙げられる。射出成形によれば、生産性よく低コ
ストに球状の光学素子材料を形成できる。
The optical element material 14 is preferably spherical. Examples of a method of making the optical element material 14 spherical include a method of making the block-shaped optical element material spherical by cutting and a method of making it spherical by injection molding. According to the injection molding, a spherical optical element material can be formed with good productivity and at low cost.

【0023】上記実施形態2の光学素子製造方法によれ
ば、バリがない光学素子を製造することができる。そし
て、この光学素子製造方法によって製造された光学素子
を光ヘッドや光ディスク装置に用いることによって、信
頼性が高い光ヘッドや光ディスク装置が得られる。
According to the optical element manufacturing method of the second embodiment, an optical element without burrs can be manufactured. By using the optical element manufactured by this optical element manufacturing method for an optical head or an optical disk device, an optical head or an optical disk device with high reliability can be obtained.

【0024】(実施形態3)実施形態3では、本発明の
光ヘッドについて、一例を説明する。
Embodiment 3 In Embodiment 3, an example of the optical head of the present invention will be described.

【0025】実施形態3の光ヘッドについて、図2(ハ
ッチングは省略する)に構成を模式的に示す。図2を参
照して、光ヘッド20は、光源(レーザ光源)21と、
ハーフミラー22と、コリメートレンズ23と、光学素
子(対物レンズ)24と、受光素子25を備える。光学
素子24は、実施形態2の光学素子製造方法によって製
造された光学素子である。光学素子24は、光源21の
光軸上に配置されている。
The configuration of the optical head according to the third embodiment is schematically shown in FIG. 2 (hatching is omitted). Referring to FIG. 2, an optical head 20 includes a light source (laser light source) 21 and
A half mirror 22, a collimating lens 23, an optical element (objective lens) 24, and a light receiving element 25 are provided. The optical element 24 is an optical element manufactured by the optical element manufacturing method according to the second embodiment. The optical element 24 is arranged on the optical axis of the light source 21.

【0026】光ヘッド20では、光源21から出射され
た光は、ハーフミラー22によって反射され、コリメー
トレンズ23によって略平行光にされる。この略平行光
は、次に、光学素子24によって情報媒体26に集光さ
れ、反射される。情報媒体26からの反射光は、光学素
子24、コリメートレンズ23およびハーフミラー22
を透過し、受光素子25に到達する。受光素子25は、
入射した光を電気信号に変換して出力する。このように
して、情報媒体26に記録された情報信号を再生する。
In the optical head 20, the light emitted from the light source 21 is reflected by the half mirror 22, and is made substantially parallel by the collimating lens. Next, the substantially parallel light is condensed on the information medium 26 by the optical element 24 and is reflected. The reflected light from the information medium 26 is transmitted to the optical element 24, the collimator lens 23, and the half mirror 22.
And reaches the light receiving element 25. The light receiving element 25 is
The incident light is converted into an electric signal and output. Thus, the information signal recorded on the information medium 26 is reproduced.

【0027】上記実施形態3の光ヘッドでは、本発明の
光学素子を用いているため、光学性能が優れた光ヘッド
が得られる。
In the optical head of the third embodiment, since the optical element of the present invention is used, an optical head having excellent optical performance can be obtained.

【0028】なお、図2に示した光ヘッドの構成は一例
であり、本発明の光学素子を用いる光ヘッドであれば、
他の構成はいかなるものであってもよい。
The structure of the optical head shown in FIG. 2 is an example, and if the optical head uses the optical element of the present invention,
Other configurations may be any.

【0029】また、コリメートレンズ23に本発明の光
学素子製造方法で製造された光学素子を用いてもよい。
これによって、特に光学性能に優れた光ヘッドが得られ
る。
Further, an optical element manufactured by the optical element manufacturing method of the present invention may be used for the collimating lens 23.
Thereby, an optical head having particularly excellent optical performance can be obtained.

【0030】また、本発明の光ディスク装置は、光ディ
スクに対して情報の記録または再生を行う光ディスク装
置であって、光源と、光源と光ディスクとの間に配置さ
れた光学素子とを備え、光学素子が、実施形態2の製造
方法によって製造された光学素子である。すなわち、本
発明の光ディスク装置は、上記光ヘッド20を備える光
ディスク装置である。上記光ディスク装置では、光学性
能が優れた光ディスク装置が得られる。
An optical disk apparatus according to the present invention is an optical disk apparatus for recording or reproducing information on or from an optical disk, comprising: a light source; and an optical element disposed between the light source and the optical disk. Are optical elements manufactured by the manufacturing method of the second embodiment. That is, the optical disk device of the present invention is an optical disk device including the optical head 20. In the above optical disk device, an optical disk device having excellent optical performance can be obtained.

【0031】[0031]

【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に
説明する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【0032】この実施例では、図1に示した光学素子成
形型10を用いて光学素子を作製した一例について説明
する。実施例1で使用した胴型の寸法について表1に示
す。
In this embodiment, an example in which an optical element is manufactured using the optical element molding die 10 shown in FIG. 1 will be described. Table 1 shows the dimensions of the body mold used in Example 1.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】表1中、下型首下長さ(下型13のプレス
面13a〜胴型11と下型13との当接面までの距離を
いう)H、くりぬき高さ(切り欠き部11bの高さ)
h、くりぬき幅(切り欠き部11bの幅)Sは、それぞ
れ図1(a)中のH、hおよびSに示す寸法である。こ
こで、下型のプレス面と切り欠き部との距離L=(H−
h)である。
In Table 1, the length below the neck of the lower die (meaning the distance from the press surface 13a of the lower die 13 to the contact surface between the die 11 and the lower die 13) H, the hollow height (the notch 11b) Height)
h and the cutout width (width of the cutout portion 11b) S are the dimensions indicated by H, h, and S in FIG. 1A, respectively. Here, the distance L between the press surface of the lower die and the notch portion is L = (H−
h).

【0035】表1の胴型を備える光学素子成形型を、図
3(ハッチングは省略する)に示す成形装置30の投入
ステージ31にロボット(図示せず)によって搬送し、
投入扉を開けて予熱ステージ30aに投入した。投入扉
は次の型を投入するまで閉じた状態である。その後、光
学素子成形型は、成形ステージ30b、第1冷却ステー
ジ30c、第2冷却ステージ30dを経て取り出しステ
ージ32に移送され、ロボットによって分解されて光学
素子が取り出される。成形装置内の搬送は搬送アームに
より行われる。
The optical element mold having the barrel mold shown in Table 1 is transferred by a robot (not shown) to a loading stage 31 of a molding apparatus 30 shown in FIG. 3 (hatching is omitted).
The charging door was opened, and the charging was performed on the preheating stage 30a. The loading door is closed until the next mold is loaded. Thereafter, the optical element mold is transferred to the take-out stage 32 via the forming stage 30b, the first cooling stage 30c, and the second cooling stage 30d, and is disassembled by the robot to take out the optical element. The transfer in the molding apparatus is performed by a transfer arm.

【0036】以下に、本実施例を詳細に説明する。光学
素子材料には、ポリオレフィン樹脂(ガラス転移点Tg
=140℃、荷重たわみ温度Tt=123℃)であり、
樹脂のブロックを切削加工によって球状(半径が約3m
m)に前加工したものを用いた。上型12および下型1
3は超硬材料からなり、所望の形状に加工した。胴型1
1は、ステンレス鋼からなる。形成される光学素子40
の平面図を図4(a)に、断面図を図4(b)に示す。
光学素子40の概略形状は、曲率半径R1=2mm、曲
率半径R2=7mm、中心厚t=1.6mm、外径=
4.5mmである。
Hereinafter, this embodiment will be described in detail. Optical element materials include polyolefin resins (glass transition point Tg
= 140 ° C., deflection temperature under load Tt = 123 ° C.)
The resin block is cut into a spherical shape (with a radius of about 3m
The pre-processed material used in m) was used. Upper mold 12 and lower mold 1
No. 3 is made of a super hard material and processed into a desired shape. Body type 1
1 is made of stainless steel. Optical element 40 to be formed
4A is a plan view, and FIG. 4B is a cross-sectional view.
The schematic shape of the optical element 40 is as follows: radius of curvature R1 = 2 mm, radius of curvature R2 = 7 mm, center thickness t = 1.6 mm, outer diameter =
4.5 mm.

【0037】上記光学素子成形型と光学素子材料とを使
用して、成形装置30によって光学素子40を成形し
た。成形方法について、以下に説明する。
The optical element 40 was molded by the molding apparatus 30 using the optical element molding die and the optical element material. The molding method will be described below.

【0038】各ステージ30a〜30dにおいて、下型
と接するプレスステージ33および上型を加圧するプレ
スヘッド34にはそれぞれヒータが内蔵されており、温
度を自由に設定できるようになっている。各ステージは
あらかじめ所望の温度に昇温されており、成形型が所定
の時間経過したのち次のステージに搬送されるようなシ
ステムとなっている。本実施例では50secタクトで
成形を行った。各ステージの設定温度を表2に示す。
In each of the stages 30a to 30d, the press stage 33 in contact with the lower mold and the press head 34 for pressurizing the upper mold each have a built-in heater so that the temperature can be freely set. Each stage is heated to a desired temperature in advance, and the system is such that the mold is transported to the next stage after a predetermined time has elapsed. In this embodiment, the molding was performed in 50 seconds. Table 2 shows the set temperature of each stage.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】成形装置30では、光学素子成形型を予熱
ステージ30aに搬送したのち、プレスヘッド34を上
型に当接させた。予熱ステージ30aでは、光学素子材
料の温度が変形可能な温度に達していないため、加圧力
は約29.4N(3kgf)以下の小さい加圧力とし
た。そして、所定の時間経過後に、搬送アームによって
光学素子成形型を次のステージの成形ステージ30bへ
搬送した。成形ステージ30bでは、予熱ステージ30
aと同様にプレスヘッドを上型に当接した。成形ステー
ジ30bでは、光学素子材料が変形可能な温度に到達し
たのち、約490N(約50kgf)の加圧力で成形し
た。成形ステージ30bでは、上型および下型はヒータ
の熱によって温度上昇し、光学素子材料を加熱する。こ
のとき、光学素子材料には上型および下型と接触する部
分から熱が伝わるため、光学素子材料は両端から温度上
昇する。
In the molding device 30, after the optical element molding die was conveyed to the preheating stage 30a, the press head 34 was brought into contact with the upper die. In the preheating stage 30a, since the temperature of the optical element material has not reached the deformable temperature, the pressure was set to a small pressure of about 29.4 N (3 kgf) or less. After a lapse of a predetermined time, the optical element molding die was transported by the transport arm to the next molding stage 30b. In the molding stage 30b, the preheating stage 30
As in a, the press head was in contact with the upper die. In the molding stage 30b, after the temperature of the optical element material reached a deformable temperature, molding was performed with a pressure of about 490 N (about 50 kgf). In the molding stage 30b, the temperature of the upper mold and the lower mold rises due to the heat of the heater, and heats the optical element material. At this time, since heat is transmitted to the optical element material from a portion in contact with the upper mold and the lower mold, the temperature of the optical element material rises from both ends.

【0041】次に、光学素子成形型を第1冷却ステージ
30cに搬送し、予熱ステージ30aと同様にプレスヘ
ッド34を下降させて上型に当接させた。第1冷却ステ
ージ30cは、タクト終了時点において、成形された光
学素子が荷重たわみ温度以下となるような設定温度とし
た。
Next, the optical element molding die was conveyed to the first cooling stage 30c, and the press head 34 was lowered and brought into contact with the upper die as in the case of the preheating stage 30a. The first cooling stage 30c was set to a set temperature at which the molded optical element became equal to or lower than the deflection temperature under load at the end of the tact.

【0042】次に、光学素子成形型を第2冷却ステージ
30dに搬送し、第1冷却ステージ30cと同様にプレ
スヘッドを当接して冷却を行った。そして、ロボットで
取り出し可能な温度まで光学素子を冷却したのち、成形
装置の外の取り出しステージ32に搬送した。その後、
ロボットで分解組立ステージ(図示せず)に移送して分
解し、光学素子を取り出した。
Next, the optical element molding die was conveyed to the second cooling stage 30d, and was cooled by contacting a press head similarly to the first cooling stage 30c. After cooling the optical element to a temperature at which the robot can take out the optical element, the optical element was transferred to the take-out stage 32 outside the molding apparatus. afterwards,
The robot was transferred to a disassembly / assembly stage (not shown) and disassembled, and the optical element was taken out.

【0043】成形装置30の予熱ステージ30a、成形
ステージ30b、第1冷却ステージ30cおよび第2冷
却ステージ30dにおける成形タクト終了時の光学素子
材料の断面図を、それぞれ図5(a)〜(d)に示す。
図5(b)に示すように、成形ステージにおける光学素
子材料は、レンズ転写面に沿って変形が進み、その後、
胴型に光学素子材料が到達する。この状態でプレスヘッ
ドの加圧力によって光学素子材料をさらに加圧変形して
上下型の形状を転写させる。成形ステージにおけるタク
ト終了時点では、光学素子材料の成形が終了する。成形
途中において、胴型11と上型12とのクリアランス部
に光学素子材料が入り込む隙間があるが、表2に示すよ
うにプレスヘッドの温度をプレスステージの温度よりも
低くしてあるため、上型への光学素子材料の流動が抑制
され、上記クリアランス部にはほとんど光学素子材料が
入り込まない。
FIGS. 5A to 5D are cross-sectional views of the optical element material at the end of molding tact in the preheating stage 30a, the molding stage 30b, the first cooling stage 30c, and the second cooling stage 30d of the molding device 30, respectively. Shown in
As shown in FIG. 5B, the deformation of the optical element material in the molding stage proceeds along the lens transfer surface.
The optical element material reaches the barrel mold. In this state, the optical element material is further pressed and deformed by the pressing force of the press head to transfer the shape of the upper and lower molds. At the end of the tact in the molding stage, the molding of the optical element material ends. During the molding, there is a gap where the optical element material enters in the clearance between the body mold 11 and the upper mold 12, but as shown in Table 2, the temperature of the press head is lower than the temperature of the press stage. The flow of the optical element material into the mold is suppressed, and the optical element material hardly enters the clearance.

【0044】一方、胴型11と下型13との嵌合部のク
リアランス部にも光学素子材料が入り込む隙間がある
が、本実施例では、胴型11が切り欠き部11bを備え
るため、バリが生じることを抑制できる。切り欠き部1
1bの形状を変化させたときのバリ量について、表1に
示す。表1のバリ量は、図7のBの長さである。
On the other hand, there is also a gap for the optical element material to enter into the clearance between the fitting portion between the body mold 11 and the lower mold 13. However, in this embodiment, since the body mold 11 has the cutout portion 11 b, the burr is formed. Can be suppressed. Notch 1
Table 1 shows burrs when the shape of 1b is changed. The burr amount in Table 1 is the length of B in FIG.

【0045】切り欠き部がない胴型を用いて同様の条件
で光学素子を成形した場合には、バリ量は、0.1mm
であった。これにたいし、切り欠き部がある胴型を用い
た場合には、バリ量が0.01mm以下と小さくなっ
た。また、下型のプレス面と切り欠き部との距離Lを4
mm以下とすることによって、バリ量を0.005mm
以下とすることができる。特に、サンプル4または5の
ように距離Lを2mm以下とした場合には、バリが発生
せず、光学性能が優れた光学素子が得られた。この光学
素子を用いて光ヘッドおよび光ディスク装置をテストし
たところ、本実施例の光学素子はインジェクション成形
で得た光学素子に比べて内部ひずみの量が少ないため、
本実施例の光学素子を搭載した光ヘッドまたは光ディス
ク装置は初期特性が良好であることがわかった。
When an optical element was molded under the same conditions using a body mold having no notch, the burr amount was 0.1 mm.
Met. On the other hand, in the case where a body having a notch was used, the burr amount was as small as 0.01 mm or less. Also, the distance L between the press surface of the lower die and the notch is set to 4
mm or less, the burr amount is 0.005 mm
It can be: In particular, when the distance L was 2 mm or less as in Samples 4 and 5, burrs did not occur and an optical element having excellent optical performance was obtained. When an optical head and an optical disk device were tested using this optical element, the optical element of this example had a smaller amount of internal strain than the optical element obtained by injection molding.
It was found that the optical head or the optical disk device equipped with the optical element of this example had good initial characteristics.

【0046】また、本発明の製造方法によって製造され
た光学素子にはバリがないため、特に光ヘッドに組み立
てる際に、バリによって生ずる光軸に対するレンズ有効
面の傾きがほとんど発生せず、組立工数が削減できる。
Further, since the optical element manufactured by the manufacturing method of the present invention has no burrs, particularly when assembling into an optical head, the inclination of the lens effective surface with respect to the optical axis caused by the burrs hardly occurs, and the number of assembly steps is reduced. Can be reduced.

【0047】さらに、従来の製造方法で製造された光学
素子を光ヘッドに用いる場合、光ヘッドに組み立てる際
のボビンと光学素子とを接着する工程において、バリの
影響で接着層がばらつくため接着後の光学性能が劣化す
るという問題があったが、本発明の光学素子ではこの問
題も解消された。
Further, when an optical element manufactured by a conventional manufacturing method is used for an optical head, the bonding layer varies due to the influence of burrs in the step of bonding the bobbin and the optical element when assembling the optical head. However, the optical element of the present invention has solved this problem.

【0048】したがって、本発明の光学素子を用いた光
ヘッドを搭載した光ディスク装置は、光学性能が従来の
製造方法に比べて光学性能に優れたものとなる。
Therefore, an optical disk device equipped with an optical head using the optical element of the present invention has excellent optical performance as compared with the conventional manufacturing method.

【0049】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、本発明の技術的思想に基づき、他の実施形態へ適用
することができる。
Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the examples, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to other embodiments based on the technical idea of the present invention. it can.

【0050】たとえば、上記実施例では、光学素子材料
としてポリオレフィン樹脂を用いる場合を示したが、他
の熱可塑性樹脂(ポリカーボネイト、アクリル等)を用
いてもよい。従来の、略最終形状に加工された光学素子
材料の形状で成形した場合に比べて、本実施例で使用し
た球状の光学材料は成形途中における胴型の内径面への
樹脂到達時間が長くなるためバリが発生しにくい。
For example, in the above-described embodiment, the case where a polyolefin resin is used as an optical element material has been described, but another thermoplastic resin (polycarbonate, acrylic, or the like) may be used. Compared with the conventional case in which the optical element material processed into the substantially final shape is molded, the spherical optical material used in the present embodiment has a longer resin arrival time to the inner diameter surface of the body mold during molding. Therefore, burrs are less likely to occur.

【0051】また、加圧変形温度、加熱時間や保持時
間、加圧変形温度から荷重たわみ温度までの冷却時間
は、上記実施例に限定されない。
Further, the pressing deformation temperature, the heating time and the holding time, and the cooling time from the pressing deformation temperature to the deflection temperature under load are not limited to those in the above embodiment.

【0052】また、一つのステージで予熱、加圧成形お
よび冷却を行う成形装置を用いて光学素子材料を成形し
てもよい。
The optical element material may be molded using a molding apparatus that performs preheating, pressure molding and cooling in one stage.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上のように、本発明の光学素子成形型
によれば、光学素子材料を成形する際に、バリが発生す
ることを抑制できる。
As described above, according to the optical element molding die of the present invention, it is possible to suppress occurrence of burrs when molding an optical element material.

【0054】また、本発明の光学素子製造方法によれ
ば、成形時にバリが発生することを抑制できる。したが
って、本発明の光学素子製造方法によれば、光ヘッドな
どに組み込んだときの信頼性および光学特性が高い光学
素子を製造できる。さらに、本発明の光学素子製造方法
では、成形後の工程でバリ除去加工をする必要がなく、
また、バリ除去加工で発生する傷なども発生しないた
め、生産性および歩留まりよく光学素子を製造できる。
したがって、低コストに光学素子を製造できる。また、
本発明の光学素子製造方法では、従来の製造方法とは異
なり、光学素子成形型への光学素子材料の付着を抑制で
きるため、成形型のメンテナンスの回数を減らすことが
可能となる。
Further, according to the optical element manufacturing method of the present invention, it is possible to suppress occurrence of burrs during molding. Therefore, according to the optical element manufacturing method of the present invention, an optical element having high reliability and optical characteristics when incorporated into an optical head or the like can be manufactured. Furthermore, in the optical element manufacturing method of the present invention, it is not necessary to perform a deburring process in a step after molding,
In addition, since there is no flaw or the like generated by the burr removal processing, an optical element can be manufactured with high productivity and high yield.
Therefore, an optical element can be manufactured at low cost. Also,
According to the optical element manufacturing method of the present invention, unlike the conventional manufacturing method, it is possible to suppress the adhesion of the optical element material to the optical element molding die, and thus it is possible to reduce the number of maintenance of the molding die.

【0055】また、本発明の光ヘッドまたは光ディスク
装置では、本発明の光学素子製造方法で製造された光学
素子を用いているため、光学性能に優れた光ヘッドまた
は光ディスク装置が得られる。
Further, in the optical head or optical disk device of the present invention, since the optical element manufactured by the optical element manufacturing method of the present invention is used, an optical head or optical disk device excellent in optical performance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の光学素子成形型について一例の
(a)断面図および(b)平面図である。
FIG. 1A is a cross-sectional view and FIG. 1B is a plan view of an example of an optical element molding die of the present invention.

【図2】 本発明の光ヘッドについて一例を示す模式図
である。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of the optical head of the present invention.

【図3】 本発明の光学素子製造方法について製造装置
の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a manufacturing apparatus for the optical element manufacturing method of the present invention.

【図4】 本発明の光学素子製造方法によって製造され
る光学素子について一例を示す(a)平面図および
(b)断面図である。
4A is a plan view and FIG. 4B is a cross-sectional view illustrating an example of an optical element manufactured by the optical element manufacturing method of the present invention.

【図5】 本発明の光学素子製造方法について製造工程
を示す工程図である。
FIG. 5 is a process chart showing a manufacturing process in the optical element manufacturing method of the present invention.

【図6】 従来の光学素子の製造方法について一例を示
す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional method for manufacturing an optical element.

【図7】 従来の光学素子の製造方法によって製造され
た光学素子について一例を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of an optical element manufactured by a conventional method for manufacturing an optical element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光学素子成形型 11 胴型 11a 内周面 11b 切り欠き部 12 上型 13 下型 13a プレス面 14 光学素子材料 20 光ヘッド 40 光学素子 REFERENCE SIGNS LIST 10 optical element molding die 11 trunk die 11 a inner peripheral surface 11 b cutout portion 12 upper die 13 lower die 13 a press surface 14 optical element material 20 optical head 40 optical element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 正二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4F202 AG19 AH74 AH79 AM03 AM33 AR06 CA09 CB01 CK90 CL02 CN01 5D119 AA38 BA01 JA02 JA43 JA44 NA05  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Shoji Nakamura 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (reference) 4F202 AG19 AH74 AH79 AM03 AM33 AR06 CA09 CB01 CK90 CL02 CN01 5D119 AA38 BA01 JA02 JA43 JA44 NA05

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学素子材料を加熱加圧成形して光学素
子を製造するための光学素子成形型であって、 略円筒状の胴型と、前記胴型の上下からそれぞれ嵌挿さ
れる上型および下型とを備え、 前記胴型が、その内周面の一部に切り欠き部を備えるこ
とを特徴とする光学素子成形型。
1. An optical element molding die for manufacturing an optical element by heating and pressing an optical element material, comprising: a substantially cylindrical body mold; and an upper mold respectively fitted from above and below the body mold. And a lower mold, wherein the body mold has a notch on a part of an inner peripheral surface thereof.
【請求項2】 前記下型のプレス面と前記切り欠き部と
の距離Lが2mm以下である請求項1に記載の光学素子
成形型。
2. The optical element molding die according to claim 1, wherein a distance L between the press surface of the lower die and the notch is 2 mm or less.
【請求項3】 成形型の内部に光学素子材料を配置した
のち、前記成形型によって前記光学素子材料を加熱加圧
成形する光学素子の製造方法であって、 前記成形型が請求項1または2に記載の光学素子成形型
であることを特徴とする光学素子製造方法。
3. A method for manufacturing an optical element, comprising: placing an optical element material inside a molding die; and heating and pressing the optical element material with the molding die, wherein the molding die is formed. An optical element manufacturing method, characterized in that it is the optical element molding die described in (1).
【請求項4】 前記光学素子材料を加熱加圧成形する際
に、前記下型の温度を前記上型の温度よりも高くする請
求項3に記載の光学素子製造方法。
4. The method of manufacturing an optical element according to claim 3, wherein the temperature of the lower die is higher than the temperature of the upper die when the optical element material is subjected to heat and pressure molding.
【請求項5】 前記光学素子材料が球状である請求項3
に記載の光学素子製造方法。
5. The optical element material is spherical.
3. The method for producing an optical element according to item 1.
【請求項6】 光源と前記光源の光軸上に配置された光
学素子とを備える光ヘッドであって、 前記光学素子が、請求項3ないし5のいずれかに記載の
光学素子製造方法によって製造された光学素子であるこ
とを特徴とする光ヘッド。
6. An optical head comprising a light source and an optical element arranged on the optical axis of the light source, wherein the optical element is manufactured by the optical element manufacturing method according to claim 3. An optical head, characterized in that the optical element is an optical element.
【請求項7】 光ディスクに対して情報の記録または再
生を行う光ディスク装置であって、 光源と、前記光源と前記光ディスクとの間に配置された
光学素子とを備え、 前記光学素子が、請求項3ないし5のいずれかに記載の
光学素子製造方法によって製造された光学素子であるこ
とを特徴とする光ディスク装置。
7. An optical disc device for recording or reproducing information on or from an optical disc, comprising: a light source; and an optical element arranged between the light source and the optical disc, wherein the optical element is An optical disk device, which is an optical element manufactured by the optical element manufacturing method according to any one of items 3 to 5.
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